餐廚垃圾中廢淀粉的利用研究.pdf

1、隨著人口的增漲及人們生活方式的改變，餐廚垃圾的產(chǎn)生量也在逐年增加，據(jù)估算我國每年產(chǎn)生的餐廚垃圾至少有6000萬噸。這些垃圾處置不妥將給我們的生活造成消極的影響。根據(jù)相關研究，餐廚垃圾具有一定的再利用價值，合理的處置后將帶來較大的社會效益與經(jīng)濟效益。本課題以武漢工程大學帆程餐廳的餐廚垃圾為研究對象，對其組成成分和理化指標進行了分析測定，并通過三種不同的途徑將其進行資源化利用。具體研究內(nèi)容為：
　?。?）餐廚固體垃圾發(fā)酵制有機肥。實驗

2、結果表明發(fā)酵物料含水率在55％-60%為佳，發(fā)酵前將餐廚垃圾進行分揀和粉碎更有利于發(fā)酵，發(fā)酵過程中提供適當?shù)耐饨鐪囟龋ㄈ?0℃）可以縮短發(fā)酵周期及提高有機物降解率。經(jīng)處理之后餐廚垃圾中淀粉降解率約為72%，油脂降解率約為23%，蛋白質(zhì)降解率約為35%。發(fā)酵后得到的有機肥，松散干燥無刺激性氣味，可長時間存放，容易運輸。有機肥中有機質(zhì)含量為97%，有機肥收率（以干物質(zhì)量為基準）約為57%，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含量約為6.5%，pH

3、值為5.6左右，達到我國農(nóng)業(yè)有機肥的要求（NY525-2012）。
　?。?）餐廚垃圾中廢淀粉制備草酸。分析純淀粉為原料制備草酸最佳工藝條件：30 g淀粉需要消耗20 mL硫酸與65 mL硝酸以及0.1 g催化劑；先在90℃條件下水解2 h，然后在65℃條件下氧化5 h；混合酸（HNO3、H2SO4）以4 h滴加完為宜。以餐廚垃圾中廢淀粉為原料制備草酸時，水解液中含有少量的油脂及無機鹽對產(chǎn)品草酸最終的收率及品質(zhì)并無明顯的影響，故可

4、以不予考慮。最后以餐廚垃圾中廢淀粉為原料制備草酸時，其最終實驗結果與分析純淀粉制備草酸結果相近，草酸收率較高，純度可達99%以上。油脂回收率為63%，高于一般機械分離的油脂回收率，這主要是由于淀粉類物質(zhì)被水解，油脂水解較少，使固體與油脂的混合物中的油脂成為懸浮油而分離出來。
　　（3）以餐廚垃圾為原料發(fā)酵制乙醇。利用1%（wt）的硫酸水解餐廚垃圾5 h后，淀粉水解率可達86.7%，水解完成后可以通過加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH，生成

5、CaSO4沉淀，故實驗選擇1%的硫酸來水解餐廚垃圾濾過物。酵母菌在高鹽高油的餐廚垃圾中存活狀態(tài)良好，能夠消耗大量淀粉及蛋白質(zhì)并產(chǎn)生乙醇。經(jīng)微波滅菌的樣品在發(fā)酵結束后油脂的回收率可達78%以上，這主要是由于酵母菌一方面消耗了蛋白質(zhì)及淀粉類物質(zhì)，使固體中油脂成為懸浮油，另一方面發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量 CO2氣體，從而帶動油脂上浮，提高了油脂回收率。經(jīng)低酸水解或微波滅菌后的樣品在發(fā)酵的前20 h均產(chǎn)生了大量的CO2，實驗結果表明經(jīng)微波滅菌的樣品在